飛沫・エアロゾル可視化システムCV-74

CV-74製品写真

”先進的な見える化技術”:飛沫・エアロゾルの挙動を可視化
飛沫やエアロゾルがどのように挙動するか、目の前で確認することが可能です。特殊LED光源と超高感度カメラを組み合わせたこのシステムは、従来目視では捉えきれなかった細部まで鮮明に撮影します。感染症リスクの根源となる飛沫やエアロゾルの挙動を研究者や医療従事者が直接観測できるようになります。これは感染症の予防策の立案に大きく寄与します。また、直観的な操作性で、簡単に撮影まで行えるシステムです。

お問合せ・技術相談

感染リスクを目視で把握 呼気やくしゃみの飛沫・エアロゾルを可視化

仰向けでくしゃみした状態を可視化

「飛沫・エアロゾル可視化撮影システム CV-74」は、飛沫やエアロゾルの挙動を評価する最適なシステムです。カトウ光研が培った”目に見えない異物”の可視化技術を活かし、専用システムを構築しました。


マーカーなど使用せず、呼気やくしゃみに含まれる飛沫・エアロゾルの挙動を撮影できます。複雑な操作を極力排除し、簡単な操作で撮影まで行うことができます。様々な感染リスクの検証に特化した可視化システムです。

飛沫・エアロゾルの可視化とは【技術コラム】

微小な飛沫やエアロゾルを見える化して、再現性の難しい事象や現状の課題に合わせたサポートをさせていただきます。粒子が飛散する過程、粒子数の増減を可視化技術と画像処理で定量的に評価することができます。...続きを読む

CV-74の特長 特長・機能

手軽に撮影できる
画像計測のハードルを無くし、誰でも簡単に撮影まで行えます。


3次元の挙動を把握
専用の特殊LED光源は、奥行空間も可視化できる平行な光のため、平面的な挙動ではなく、飛沫・エアロゾルを3次元で可視化できます。


現場での使用も楽に
様々な現場を想定したユーザビリティで、直観的に操作できます。撮影のためのカメラレンズの調整も簡単です。


高い可視化性能
専用の特殊LEDと超高感度カメラの組み合わせで、高い可視化性能を発揮。粒径の小さいエアロゾルの挙動もクリアーに見える化します。

様々な現場に対応、充実の機能 画像処理機能

リアルタイム画像処理

スルーモードの画像
01

スルーモード

軌跡モードの画像
02

軌跡モード

強調モードの画像
03

強調モード

独自のリアルタイム画像処理技術を開発。超高感度の可視化が可能です。現場運用を踏まえたユーザビリティを追求し、ワンタッチで「スルー」「軌跡」「強調」の3モードを、カメラでキャプチャーをしながらリアルタイムで切り替えできます。様々なシーンにあった最適な撮影が行えます。

オフライン画像処理

飛沫の可視化画像

可視化画像

飛沫の可視化画像を疑似カラーで表示

疑似カラー処理により輝度変化を強調

従来は、リアルタイムで画像処理をかけた場合に、他の画像フィルターで同じデータを再取得することはできませんでした。一度撮影した画像を後から可視化用の画像処理を行うことができ、より最適な状態をオフラインで検証できます。

複数フレームの粒子を累積合成

静止画を累積していくイメージ

撮影時間内の静止画を累積していく

累積して合成した画像

累積した静止画を合成して表示

動画から1枚の静止画へ輝度の累積情報を抽出。撮影時間内でどこに粒子が多く存在しているか?を1枚で表示できます。飛沫やエアロゾルが集中する箇所の特定が、ひと目で把握できます。プレゼン時に動画を使わず、1枚の静止画で表現できます。

長時間撮影、高速撮影にも対応

超高感度カメラとノートPCの画像

カメラは、USBバスパワーにより外部電源不要で運用できます。
画像サイズVGA(640×480pixel)時には、490fps(1秒間に490コマ)の高速撮影ができ、飛散する飛沫・エアロゾルの軌道までしっかりと捉えます。また、低フレーム設定時には長時間の撮影も可能で、現場に設置しモニタリングも可能です。

CV-74で可視化した事例を動画で紹介 可視化事例

仰向け時の咳における飛沫の可視化検証

仰向けに寝た状態で咳をした時、飛沫がどれくらい飛んで周囲に影響を与えるかを可視化から検証しています。


呼気に含まれるエアロゾルを可視化

呼気に含まれるエアロゾルを可視化しています。目視では確認できない、平均粒径1μmの粒子の可視化動画になります。


発声時の飛沫量の違いを可視化評価

発声した時の飛沫を可視化しています。発音する言葉によって、飛沫の飛ぶ量や距離の違いを比較しています。


飛沫・エアロゾル吸引装置(体外バキューム)可視化

口腔外科や歯科で利用されている口腔外バキュームで、飛沫・エアロゾルが吸引されている過程を可視化しています。

製品概要 システム構成・仕様・可視化撮影のイメージ

  1. システム構成
  2. 仕様
  3. 可視化撮影のイメージ

タブ内容を展開する(公開サイトには表示されません)

タブ1(公開サイトには表示されません)

飛沫・エアロゾル可視化撮影システム CV-74構成

  • 特殊LED光源
  • 専用高感度カメラ
  • カメラレンズ
  • CV-74ソフトウェア
  • 三脚×2(特殊LED光源用、専用高感度カメラ用)
  • ノートPC
  • 暗幕(2m × 2m)
  • 収納ケース

業界「最小最軽量」で持ち運びも容易

微粒子可視化システムの持ち運びイメージ_ケースに収納

持ち運びのイメージ
※PC・三脚は収納できません。

収納ケースの外観

収納ケース外観
ケースごとの運搬も楽に行えます。

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モデル CV-74
可視化対象 飛沫、エアロゾル
光源 特殊LED光源
照射角度可変機構 光源に内蔵
照度(※狭角時) 光源から2mの位置で、約140,000lux

専用高感度カメラ

有効画素数

38万画素

イメージセンサー モノクロCMOS 1/2.9型
インターフェース USB3.0
フレームレート(fps) 選択可能なfps
38万画素時:430, 210, 10, 5, 1
30万画素時:490, 240, 10, 5, 1

レンズ / 接写リング / 三脚 / PC / 収納ケース

カメラレンズ 焦点距離12.5mm
最短撮影距離 0.3m
三脚 耐荷重4kg(2本:光源用、専用高感度カメラ用)
ノートPC ライブ画像、録画、再生、画像処理用:Windows OS 64bit
収納ケース APA複合積層板構造、キャリーハンドル、キャスター付

ソフトウェア(CV-74 Software)

画像処理(リアルタイム) ①スルーモード ②軌跡モード ③超高感度モード
・ROI設定 ・撮影設定ファイル保存読込 ・差分による背景処理 
画像処理(オフライン) ・リアルタイム処理の再現 ・ROI設定 ・Pseudo-color表示 ・輝度差累積静止画表示機能・差分による背景処理

特殊LED光源

特殊LED光源の画像

従来の可視化手法では、輝度と視認性を得るためにスリットを設けたシート状の光を発振する光源が主流でした。
シート状の光は、高い輝度が維持でき可視化性能の向上が期待できることがメリットです。しかし、観測したいエリアの断面を視ることになるため、飛沫やエアロゾルの一部しか把握できません。

「特殊LED光源」は、カトウ光研がシュリーレン法で培った光学技術を用いて疑似的な平行光を生成。直進性の高い光を発振できる光源です。高い輝度と視認性を保ちながら、飛沫・エアロゾルの3次元挙動を可視化することができます。

※光源拡がり角度:5°~10°
※本体重量:1.2kg(電源アダプタを除く)
※製品期待寿命時間:40,000時間(連続点灯含む)
照射角度 光学系前面照度 1m 2m 3m
狭角 520,000lux 350,000lux 142,000lux 65,000lux
広角 590,000lux 71,000lux 26,000lux 13,000lux

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飛沫・エアロゾルの撮影イメージ

飛沫・エアロゾルの撮影イメージ図

可視化をしたいエリアへ特殊LED光源で、白色光を照射。
専用高感度カメラを光源の斜め前から構えることで、視認性を高く飛沫・エアロゾルを撮影できます。

粒子の散乱が、斜め前に強く起こる前方散乱を利用して可視化します。特殊LED光源の光は、放射状に発振されるのため、浮遊する粒子の3次元的な挙動を把握することができます。

カメラでキャプチャーしている画像にリアルタイムで画像処理を行うことで、粒子の動きをより分かりやすく観察することができます。画像処理を行った画像をそのまま動画ファイルとして保存ができます。

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ここまで
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